JPH0855786A - Preparation of phase shift mask - Google Patents
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- G03F1/28—Phase shift masks [PSM]; PSM blanks; Preparation thereof with three or more diverse phases on the same PSM; Preparation thereof
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は総括的に位相シフト・マ
スクを使用したサブミクロン・フォトリソグラフィに関
し、詳細にいえば、エッチ・モニタ・フィルムを用い
て、マスクの位相シフト部分のエッチ深さを制御するこ
のようなマスクに対する基板製造方法に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to submicron photolithography using phase shift masks, and more particularly to etch depths of phase shift portions of masks using etch monitor films. The present invention relates to a substrate manufacturing method for such a mask that controls
【０００２】[0002]
【従来の技術】簡単にいえば、位相シフト・マスクは透
明なマスクであり、隣接する開口を通過する光学的位相
を変更するために選択的に材料がこの上に除去あるいは
追加される。隣接する開口からの波の間の干渉効果は、
解像度の増加につながる。2. Description of the Prior Art Briefly, a phase shift mask is a transparent mask on which material is selectively removed or added to alter the optical phase through adjacent apertures. The interference effect between waves from adjacent apertures is
This leads to an increase in resolution.
【０００３】当分野において、レベンソン（Levenson）
・タイプの位相シフト・マスクが、サブミクロンの線お
よび空間のパターンに対するリソグラフィ解像度を改善
することは周知である。このようなマスクはレベンソン
他の"Improved Resolution and Photolithography with
a Phase-Shifting Mask," IEEE Transaction on Elect
ron Devices, ED-29,1828ページ（１９８２年）という
論文に記載されている。In the field, Levenson
-Type phase shift masks are known to improve lithographic resolution for submicron line and space patterns. Such masks are described by Levenson et al. "Improved Resolution and Photolithography with
a Phase-Shifting Mask, "IEEE Transaction on Elect
ron Devices, ED-29, page 1828 (1982).
【０００４】ＲＩＭタイプの位相シフト・マスクがコン
タクト開口または分離した空間か線、あるいはこれら両
方を作成するのに有利であることも周知である。レベン
ソン・タイプとＲＩＭタイプの両方を同一の位相シフト
・マスクに使用して、ハイブリッド・マスクを形成する
のが望ましい場合もある。最新の方法はレベンソン・タ
イプのＰＳＭまたはＲＩＭタイプのＰＳＭのいずれかに
あわせて設計されている。Ｌ−Ｒハイブリッド・マスク
を製造するように設計されたものは存在していない。位
相シフト・マスクのタイプについては、Semiconductor
International,Feb. 1992, pp 44-55でP. Burggraafに
よって説明されている。It is also well known that RIM type phase shift masks are advantageous for making contact openings and / or discrete spaces and / or lines. It may be desirable to use both Levenson and RIM types on the same phase shift mask to form a hybrid mask. State-of-the-art methods are designed for either Levenson-type PSM or RIM-type PSM. Nothing is designed to produce an L-R hybrid mask. For phase shift mask types, see Semiconductor
International, Feb. 1992, pp 44-55 by P. Burggraaf.
【０００５】レベンソン・タイプのマスクに関連した問
題の１つは、線−空間パターンの終端部に、透過波の位
相エッジ効果によって生じる残留「ループ（loops）」
があり、このループが各隣接対の線の線パターンと結び
つくことである。この問題に対する公知の解決策の１つ
は、ブロックアウト（block-out）ないしトリム（tri
m）・マスクを使用して、ループを除去することであ
る。他の周知の解決策はマスク上のレベンソン線−空間
対の端部に９０度のシフト転移をもうけることである。
このような９０度のシフト転移を作り出すためには、加
法（additive）または減法（subtractive）のいずれか
を用いることができる。One of the problems associated with Levenson-type masks is residual "loops" at the end of the line-space pattern caused by the phase edge effect of the transmitted wave.
And this loop associates with the line pattern of each adjacent pair of lines. One known solution to this problem is block-out or trim.
m) -Use a mask to eliminate loops. Another known solution is to have a 90 degree shift transition at the end of the Levenson line-space pair on the mask.
To create such a 90 degree shift transition, either additive or subtractive can be used.
【０００６】加法はしかしながら、エッチ停止フィルム
を必要とする。このフィルムがマスクのパフォーマンス
を低下させることがないようにするためには、界面効
果、フィルム欠陥密度、フィルムの屈折率、露光波長に
おける透過度などの、該フィルムのいくつかの態様を考
慮しなければならない。基板をエッチングして位相シフ
ト領域を形成する減法式の方法には上述の問題はない
が、他の難点、すなわち精密なエッチ深さ管理を、マス
クの製造を容易とすることが十分に出来ない程度まで達
成しなければならないという問題がある。Addition, however, requires an etch stop film. To ensure that the film does not degrade the performance of the mask, some aspects of the film, such as interface effects, film defect density, film index of refraction, and transmission at the exposure wavelength, must be considered. I have to. Although the subtractive method of etching the substrate to form the phase shift region does not have the above-mentioned problem, another difficulty is that precise etching depth control cannot sufficiently make the mask manufacturing easy. There is a problem that it must be achieved to a certain degree.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的の１つ
は、精密なエッチ深さ管理を特徴とする、レベンソン・
タイプとＲＩＭタイプの両方の位相シフト・マスクを組
み合わせたハイブリッド・マスクを製造する上記減法式
の製造方法を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION One of the objects of the present invention is the Levenson, characterized by precise etch depth control.
It is an object of the present invention to provide the above subtractive manufacturing method for manufacturing a hybrid mask which is a combination of both type and RIM type phase shift masks.
【０００８】他の目的は、精密なエッチ深さ管理を特徴
とする、レベンソン・タイプのマスクのために９０度の
位相シフトを作り出す製造方法を提供することである。Another object is to provide a manufacturing method that produces a 90 degree phase shift for a Levenson-type mask, which is characterized by precise etch depth management.
【０００９】本発明の他の目的は、エッチ・モニタ・フ
ィルムを使用して、レベンソン・タイプの位相シフトマ
スクを製造する方法であって、モニタ・フィルムの残留
物が不透明パターンの頂部に残り、リソグラフィのパフ
ォーマンスに悪影響を及ぼさない製造方法を提供するこ
とである。Another object of the present invention is a method of making a Levenson-type phase shift mask using an etch monitor film, wherein the monitor film residue is left on top of the opaque pattern. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method that does not adversely affect lithographic performance.
【００１０】さらに他の目的は、エッチ・モニタ・フィ
ルムを使用して、レベンソン・タイプの位相シフトマス
クを作成する方法であって、自動整合位相エラー補正を
行うことによって、モニタ・フィルムの残留物がリソグ
ラフィのパフォーマンスに好影響をもたらす製造方法を
提供することである。Yet another object is a method of making a Levenson-type phase shift mask using an etch monitor film, wherein the monitor film residue is provided by performing self-aligned phase error correction. To provide a manufacturing method that positively affects the performance of lithography.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明のこれらおよびそ
の他の目的は、以下の明細書を読むことによって明らか
となるものであり、かつ、本発明の最適な実施例におい
て、サクリファイス・エッチ・モニタ・フィルムを設け
ることによって達成され、該モニタ・フィルムのマスク
された部分は、位相シフト・フォトリソグラフィ・マス
クのマスクされた基板部分と同時にエッチングされる。
モニタ・フィルムのエッチング部分が減損した時期を検
出することによって、基板のエッチングを停止する時期
が決定される。フィルムは位相シフト・マスクの不透明
部分上におかれ、エッチングが停止した後で残る残留フ
ィルム部分が位相シフト・マスクの側壁に隣接して配置
され、これによって側壁の散乱によって通常生じる位相
エラーが修正される。９０度の位相シフトを有するレベ
ンソン・タイプの位相シフト・マスク、ならびにレベン
ソン・タイプおよびＲＩＭタイプ両方の位相シフト・マ
スクを含むハイブリッド・マスクに、上述の特徴を含め
るようになっている。These and other objects of the invention will be apparent from a reading of the following specification, and in a preferred embodiment of the invention, a sacrifice etch monitor. Achieved by providing a film, the masked part of the monitor film being etched at the same time as the masked substrate part of the phase shift photolithographic mask.
Detecting when the etched portion of the monitor film is depleted determines when to stop etching the substrate. The film is placed on the opaque portion of the phase shift mask and the residual film portion remaining after the etch stops is placed adjacent to the side wall of the phase shift mask, which corrects the phase error normally caused by side wall scattering. To be done. It is intended that Levenson-type phase shift masks having a 90 degree phase shift and hybrid masks, including both Levenson-type and RIM-type phase shift masks, include the features described above.
【００１２】[0012]
【実施例】図１の平面図はハッチングのない部分を通過
した光に、本発明のハイブリッド・マスクの態様がもた
らす光学的位相シフトを示している。ブラケット（brac
ket）１で示されているマスクの第１の部分は、１８０
度（π）の位相シフト領域４を包囲している０度の位相
シフト領域３からなるＲＩＭタイプの位相シフト・マス
クである。ブラケット２で示されているマスクの第２部
分はπシフト領域５と０シフト領域６が交互に連続して
いるレベンソン・タイプの位相シフト・マスクである。
上記で指摘したように、ＲＩＭタイプ（１）とレベンソ
ン・タイプ（２）のマスクの組み合わせからなるハイブ
リッド位相シフト・マスクは、最適のコンタクト・ホー
ル、および同一の位相シフト・マスク上の線と空間のリ
ソグラフィ解像度を可能とする。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The plan view of FIG. 1 illustrates the optical phase shift introduced by the hybrid mask embodiment of the present invention for light passing through the unhatched portion. Bracket (brac
The first part of the mask, designated ket) 1, is 180
A RIM type phase shift mask consisting of a 0 degree phase shift region 3 surrounding a degree (π) phase shift region 4. The second part of the mask, indicated by bracket 2, is a Levenson-type phase shift mask in which π shift regions 5 and 0 shift regions 6 alternate in sequence.
As pointed out above, a hybrid phase shift mask consisting of a combination of RIM type (1) and Levenson type (2) masks has optimum contact holes and lines and spaces on the same phase shift mask. Lithographic resolution is possible.
【００１３】本発明のプロセスのシーケンスにおける第
１ステップ（図２）を参照すると、クロムの層７が石英
基板８上に約８００Åないし１０００Åの厚さで付着さ
れている。ＳｉＯ2のようなＣＶＤ酸化物の層９が層７
の上に付着されている。酸化物の厚さはマスク露出光波
長、酸化物の屈折率などによって決定される。たとえ
ば、３６５０Åの厚さが深ＵＶ露出光に適している。レ
ジストのパターン化（図示せず）の後、酸化物層および
クロム層は従来の態様で石英基板８でエッチングされ
て、図示のパターンをもたらす。Referring to the first step (FIG. 2) in the process sequence of the present invention, a layer of chromium 7 is deposited on a quartz substrate 8 to a thickness of about 800Å to 1000Å. Layer 7 is a layer 9 of CVD oxide such as SiO 2.
Is attached on. The thickness of the oxide is determined by the mask exposure light wavelength, the refractive index of the oxide, and the like. For example, a thickness of 3650Å is suitable for deep UV exposure light. After patterning the resist (not shown), the oxide and chrome layers are conventionally etched in the quartz substrate 8 to provide the pattern shown.
【００１４】プラズマ・エンハンスドＣＶＤポリシリコ
ン、アモルファス・シリコン、またはその他のＴｉＳｉ
2などの選択的に化学エッチングできる（ＳｉＯ2に比較
して）適切な材料の層１０が、図３に示すように図２の
構造上に付着される。層１０の厚さはＲＩＭサイズによ
って決定され、熱応力を回避するために低温で付着され
る。たとえば、４×ツールを使用して露出したウェハ
（図示せず）上に０．１μｍのＲＩＭサイズを得るため
には、４０００Åの層１０が必要である。フィルム１０
はトリム（trim）・マスクおよび湿式エッチングによっ
て削り取られるので、層１０は図４に示すように、図１
の領域１に対応するコンタクト領域にだけ残る。Plasma enhanced CVD polysilicon, amorphous silicon, or other TiSi
It can be selectively chemically etched, such as 2 (compared to SiO 2) layer 10 of a suitable material is deposited over the structure of Figure 2 as shown in FIG. The thickness of layer 10 is determined by the RIM size and is deposited at low temperature to avoid thermal stress. For example, to obtain a RIM size of 0.1 μm on an exposed wafer (not shown) using a 4 × tool, 4000Å layer 10 is required. Film 10
The layer 10 is removed as shown in FIG. 4 as shown in FIG. 1 since the trim is removed by a trim mask and wet etching.
Remains only in the contact region corresponding to region 1.
【００１５】層１０を次いで指向性エッチングして（図
５）、各コンタクト開口のエッジに沿って側壁スペーサ
１１をもたらす。Ｃｌ2／Ｏ2プラズマ・エッチは約２０
ないし５０：１のポリシリコン対酸化物のエッチ選択性
を有しており、適切なものである。Layer 10 is then directional etched (FIG. 5) to provide sidewall spacers 11 along the edges of each contact opening. Cl 2 / O 2 plasma etch is about 20
It has a polysilicon to oxide etch selectivity of ˜50: 1 and is suitable.
【００１６】レベンソン部分（図１の２）はこれで、ハ
イブリッド・マスクの線−空間領域でパターン化され
る。フォトレジスト１２は０度の位相シフト領域でパタ
ーン化され、酸化物９および石英８はそれぞれフォトレ
ジストおよびクロムでカバーされていない部分を、ＣＦ
4／Ｏ2中で位置１３にある酸化物をエッチ終点検出用の
モニタとして使用して（図５）乾式エッチされ、ついで
レジスト１２が剥離されて、図６の構造がもたらされ
る。周知のレーザ干渉計終点検出技法は終点検出サイト
１３で使用するのに適したものである。酸化物９の厚さ
は若干異なるエッチング速度を考慮してあらかじめ確立
されているので、酸化物９が完全に除去された場合、石
英の凹穴１４の深さが、石英基板８に凹穴が作成されて
いない位置１５を通過する光に関してπ位相シフトに対
応した希望量となる。The Levenson portion (2 in FIG. 1) is now patterned in the line-space region of the hybrid mask. Photoresist 12 is patterned with a 0 degree phase shift region, and oxide 9 and quartz 8 cover the areas not covered with photoresist and chromium, respectively, CF.
A dry etch is performed using the oxide at position 13 in 4 / O 2 as a monitor for etch endpoint detection (FIG. 5), followed by stripping of the resist 12, resulting in the structure of FIG. Known laser interferometer endpoint detection techniques are suitable for use at endpoint detection site 13. Since the thickness of the oxide 9 is established in advance in consideration of a slightly different etching rate, when the oxide 9 is completely removed, the depth of the quartz recessed hole 14 becomes smaller than that of the quartz substrate 8. The desired amount corresponding to the π phase shift is obtained for the light passing through the position 15 that is not created.
【００１７】ポリシリコン・スペーサ１１が湿式エッチ
で剥離され（図７）、ハイブリッド・マスクの最終構造
が形成される。ＲＩＭタイプ・マスク部分のエッチ凹穴
４７がショルダ領域１６に包囲されて、それぞれ必要な
πおよび０度のこれも図１に示されているＲＩＭタイプ
の位相シフトマスク領域４および３をもたらすことに留
意すべきである。また、もとの層９の残留酸化物１７、
１８および１９が依然０度の位相シフト側壁領域に残っ
ていることにも留意すべきである。図１９に関して以下
で詳細に説明するように、このような残留酸化物は酸化
物が残留していない位相シフト・マスクでの側壁の散乱
によって通常生じる位相エラーの修正時に重要な役割を
演じる。このような側壁散乱はエッチされた領域１４で
のみ生じ、側壁を有していない未エッチ領域１５では生
じない。エッチ・モニタ・フィルムの酸化物残留物が不
透明なクロム・パターンの上にある限り、リソグラフィ
のパフォーマンスに酸化フィルムの特性および品質に起
因する有害な影響を及ぼすことはない。The polysilicon spacers 11 are stripped with a wet etch (FIG. 7) to form the final structure of the hybrid mask. The RIM-type mask portion etch recess 47 is surrounded by the shoulder region 16 to provide the required π and 0 degrees, respectively, RIM-type phase shift mask regions 4 and 3 also shown in FIG. It should be noted. In addition, the residual oxide 17 of the original layer 9,
It should also be noted that 18 and 19 still remain in the 0 degree phase shift sidewall region. As will be described in more detail below with respect to FIG. 19, such residual oxide plays an important role in correcting the phase error normally caused by sidewall scattering in a non-oxide residual phase shift mask. Such sidewall scattering occurs only in the etched region 14 and not in the unetched region 15 having no sidewall. As long as the oxide residue of the etch monitor film is on the opaque chrome pattern, it will not have a detrimental effect on lithographic performance due to the properties and quality of the oxide film.
【００１８】図８の平面図は本発明の多段レベンソン・
マスクによる光学的位相シフトを示す。本発明によれ
ば、９０度の位相シフト領域がトリム領域２０の隣接す
る線セグメントの両端に作成される。図８はセグメント
の上端における位相シフト領域だけを示している。同様
な９０度の位相シフト領域が完成したマスクの線セグメ
ントの荷担（図示せず）にも作成されることに留意すべ
きである。この目的はゼロ・シフト・パターンの端部に
形成されるループをトリムして除去することである。The plan view of FIG. 8 is a multistage Levenson
3 shows an optical phase shift due to a mask. According to the present invention, 90 degree phase shift regions are created at the ends of adjacent line segments of trim region 20. FIG. 8 shows only the phase shift region at the top of the segment. It should be noted that a similar 90 degree phase shift region is created in the line mask bearing (not shown) of the completed mask. The purpose is to trim and remove loops formed at the ends of the zero shift pattern.
【００１９】９０度の位相シフト領域を有するレベンソ
ン・タイプのマスクを製造する本発明のプロセス・シー
ケンスの最初のステップを参照すると、ＣＶＤポリシリ
コン２１（５００Å）、クロム２２（８００Å）、厚さ
が９０度の光学的位相シフト（たとえば、１８２５Å）
に等しいＣＶＤ酸化物２３および頂部ＣＶＤポリシリコ
ン（５００Å）の多層フィルムが、石英基板２５上に付
着されている。従来のマスク・パターン化を行い、これ
によって、ポリシリコン２４がＣｌ2／Ｏ2プラズマ中で
エッチされ、酸化物２３がＣＦ4／Ｏ2プラズマ中でエッ
チされ、クロム層２２で停止して図９に示される構造が
もたらされる。クロム２２が次に、従来の方法を使用し
て、ＣＦ4と５０％のＯ2のプラズマ中で、図１０に示す
ように、ポリシリコン２１までエッチされる。Referring to the first step of the process sequence of the present invention for producing a Levenson-type mask having a 90 degree phase shift region, CVD polysilicon 21 (500Å), chromium 22 (800Å), thickness is 90 degree optical phase shift (eg 1825Å)
A multi-layer film of CVD oxide 23 and top CVD polysilicon (500 Å) equal to is deposited on a quartz substrate 25. Conventional mask patterning is performed whereby polysilicon 24 is etched in Cl 2 / O 2 plasma and oxide 23 is etched in CF 4 / O 2 plasma, stopping at the chromium layer 22. 9 results in the structure shown. Chromium 22 is then etched using conventional methods in a plasma of CF 4 and 50% O 2 down to polysilicon 21, as shown in FIG.
【００２０】次の一連のステップにおいて、レベンソン
・パターンおよび第１終点パターンが、図１１のマスク
２６を使用して画定される。マスクされていない領域の
ポリシリコンの頂部層（２４）および底部層（２１）が
Ｃｌ2／Ｏ2プラズマ中で、それぞれ酸化物２３および石
英２５まで同時にエッチされる。次いで、レジスト・マ
スク２６がＯ2アッシングによって除去される。ＣＶＤ
酸化物２３の露出部分（あらかじめマスクが除去された
領域のエッチされたポリシリコン２４によって露出させ
られた）および露出した石英２５が、ＣＦ4プラズマ中
で同時にエッチされる。このプラズマは約１５：１の酸
化物対クロムの選択性を有している。第１終点検出サイ
ト２７を使用して、エッチされた酸化物２３が第１終点
サイト上から完全に除去される時期を決定する。即ち、
その決定された時点で、凹穴２８、２９、３０および３
１（図１２）は遠ＵＶ波長に対して１８２５Å超である
９０度（π／２）光学的位相シフトに等しい深さに達し
ている。In the next series of steps, the Levenson pattern and the first endpoint pattern are defined using the mask 26 of FIG. The top (24) and bottom (21) layers of polysilicon in the unmasked areas are simultaneously etched in a Cl 2 / O 2 plasma down to oxide 23 and quartz 25, respectively. The resist mask 26 is then removed by O 2 ashing. CVD
The exposed portions of oxide 23 (exposed by the etched polysilicon 24 in the pre-masked areas) and exposed quartz 25 are simultaneously etched in a CF 4 plasma. This plasma has an oxide to chromium selectivity of about 15: 1. The first endpoint detection site 27 is used to determine when the etched oxide 23 is completely removed over the first endpoint site. That is,
At that point, the recesses 28, 29, 30 and 3
1 (FIG. 12) reaches a depth equal to a 90 degree (π / 2) optical phase shift, which is greater than 1825Å for far UV wavelengths.
【００２１】トリム領域２０および第２終点検出サイト
３２がマスク３３（図１４）を使用してパターン化され
る。これによって、トリム領域に残っている（底部）ポ
リシリコン２１が、マスク２６を除去することによって
（図１５）露出された（頂部）ポリシリコン２４ととも
に除去される。酸化物２３および石英２５が次いで、酸
化物が終点検出サイト３２において完全に除去されるま
で、同時にエッチされる。その段階で、基板２５の凹穴
３４、３５、３６および３７がπ光学位相深さまで深く
され、かつ新しい凹穴３８、３９および４０がπ／２光
学位相深さで形成されている。プロセスのこの点で、ト
リム領域および線／空間領域の断面はそれぞれ図１６お
よび図１７に示すようになる。最後のステップは０度位
相シフト領域の露出したポリシリコン２４および２１を
エッチして、線／空間パターンを完成することである
（図１８）。残留酸化物４１が０度位相シフト側壁領域
に隣接して残っていることに留意されたい。Trim region 20 and second endpoint detection site 32 are patterned using mask 33 (FIG. 14). This removes the remaining (bottom) polysilicon 21 in the trim region along with the exposed (top) polysilicon 24 by removing the mask 26 (FIG. 15). The oxide 23 and quartz 25 are then simultaneously etched until the oxide is completely removed at the endpoint detection site 32. At that stage, recesses 34, 35, 36 and 37 in substrate 25 have been deepened to the π optical phase depth, and new recesses 38, 39 and 40 have been formed with the π / 2 optical phase depth. At this point in the process, the cross-sections of the trim area and the line / space area will be as shown in FIGS. The final step is to etch the exposed polysilicon 24 and 21 in the 0 degree phase shift region to complete the line / space pattern (FIG. 18). Note that residual oxide 41 remains adjacent to the 0 degree phase shift sidewall region.
【００２２】クロム・マスクの頂部のみにある残留酸化
物４１が、レベンソン・マスクにおける側壁散乱による
固有位相エラーを最小限とするのに役立つということが
実際に判明している。図１９は残留酸化物の厚さがπ位
相シフト（ｉ線が０．３８８μｍの場合の）に等しい本
発明の残留酸化物を有する位相シフト・マスク（ＰＳ
Ｍ）のパフォーマンスをシミュレーションした強度対距
離のプロットである。残留酸化物を有するＰＳＭの隣接
する２つのピークの間の強度の相違が、残留酸化物のな
い従来のＰＳＭのものよりも少ないことがわかる。残留
酸化物のないＰＳＭ直線での強度は、非対称の隣接ピー
クを示している。エッチされた（すなわち、πの）ウィ
ンドウの左側のピークは側壁散乱効果のため、側壁のな
い右側のピークよりも強度が少なくなっている。その結
果、ウェハにプリントされるパターンは他のものよりも
若干大きなパターンを示す。It has been found in practice that the residual oxide 41 only on the top of the chrome mask helps to minimize the intrinsic phase error due to sidewall scattering in the Levenson mask. FIG. 19 shows a phase shift mask (PS) with residual oxide of the present invention in which the thickness of the residual oxide is equal to π phase shift (for i-line 0.388 μm).
3 is a plot of intensity versus distance simulating the performance of M). It can be seen that the intensity difference between two adjacent peaks of the PSM with residual oxide is less than that of the conventional PSM without residual oxide. Intensities on the PSM line without residual oxide show asymmetrical adjacent peaks. The left peak of the etched (ie, π) window is less intense than the right peak without sidewalls due to sidewall scattering effects. As a result, the pattern printed on the wafer shows a slightly larger pattern than the others.
【００２３】当分野の技術者には、異なる実施例を本発
明の精神および範囲内で作ることができることができ、
特許請求の範囲が図示の実施例に限定されるものではな
いことが容易に理解できよう。Those skilled in the art will be able to make different embodiments within the spirit and scope of the invention,
It will be readily understood that the claims are not limited to the embodiments shown.
【００２４】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。In summary, the following matters will be disclosed regarding the configuration of the present invention.
【００２５】（１）基板を設け、上記基板上に所定のパ
ターンで不透明な材料をおき、上記不透明材料上にだけ
エッチ・モニタのための第１フィルムを取り付け、上記
第１フィルムの選択した部分をマスクし、第１のエッチ
ング・ステップにおいて、マスクされていない上記第１
フィルムの部分と上記基板の露出部分を同時に、前記の
マスクされていない第１フィルムの部分が完全に除去さ
れるまでエッチングすることからなるリソグラフィ位相
シフト・マスクの製造方法であって、上記のマスクされ
ていない第１フィルムの部分が完全に除去された時期を
検出し、上記フィルムの部分上での前記エッチングを停
止することからなり、上記エッチングが停止したとき
に、上記材料上に上記のマスクされた第１フィルムが残
ることを特徴とする位相シフト・マスクの製造方法。 （２）第２のフィルムを上記パターン化不透明材料の連
続した対の上記第１フィルム上、およびその間におき、
上記第２フィルムの指向性エッチングを行って、上記同
時エッチング・ステップ前に、上記連続対上に側壁を作
成することをさらに含んでいることを特徴とする、上記
（１）に記載の方法。 （３）上記同時エッチング・ステップに引き続いて、上
記側壁を除去することをさらに含んでいることを特徴と
する、上記（２）に記載の方法。 （４）上記第１フィルムの上記選択部分の上記マスキン
グを除去し、第２のエッチング・ステップにおいて、上
記第１フィルムの上記選択部分と該基板の露出部分を同
時にエッチングすることをさらに含んでいることを特徴
とする、上記（１）に記載の方法。 （５）上記基板と前記材料の間に第３のフィルムをお
き、上記第１エッチング・ステップの前に、上記第３フ
ィルムの第１部分を選択的に除去し、上記第１エッチン
グ・ステップに引き続き、ただし、上記第２エッチング
・ステップの前に上記第３フィルムの第２部分を選択的
に除去することをさらに含んでいることを特徴とする、
上記（４）に記載の方法。 （６）上記基板と前記材料の間に第３のフィルムをお
き、上記第１エッチング・ステップの前に、上記第３フ
ィルムの第１部分を選択的に除去し、上記第２エッチン
グ・ステップに引き続いて、上記第３フィルムの第２部
分を選択的に除去することをさらに含んでいることを特
徴とする、上記（４）に記載の方法。 （７）上記第１フィルムが前記基板と同時にエッチされ
たときに、上記第１フィルムが完全に除去された時点
で、基板がπ／２位相シフトに等しい深さまでエッチさ
れるように、上記第１フィルムの厚さが選択されている
ことを特徴とする、上記（４）に記載の方法。 （８）上記第１フィルムが上記基板と同時にエッチされ
たときに、上記第１フィルムが完全に除去された時点
で、基板がπ位相シフトに等しい深さまでエッチされる
ように、上記第１フィルムの厚さが選択されていること
を特徴とする、上記（１）に記載の方法。 （９）上記検出ステップが前記第１フィルムの特定部分
においてレーザ干渉計終点検出を使用することからなっ
ていることを特徴とする、上記（１）に記載の方法。 （１０）上記エッチングが停止したときに上記材料に残
っている前記のマスクされたフィルムが位相シフト・マ
スクの開口の側壁に隣接して配置されており、これによ
って側壁散乱によって生じる位相エラーが修正されるこ
とを特徴とする、上記（１）に記載の方法。(1) A substrate is provided, an opaque material is placed on the substrate in a predetermined pattern, a first film for etch monitor is attached only on the opaque material, and a selected portion of the first film is attached. The first unetched mask in the first etching step.
What is claimed is: 1. A method of manufacturing a lithographic phase shift mask, comprising simultaneously etching a portion of a film and an exposed portion of the substrate until the unmasked portion of the first film is completely removed. Detecting when the portion of the first film which has not been removed is completely removed, and stopping the etching on the portion of the film, the mask being provided on the material when the etching is stopped. A method for manufacturing a phase shift mask, characterized in that the formed first film remains. (2) placing a second film on and between the first pair of consecutive pairs of the patterned opaque material,
The method of (1) above, further comprising performing a directional etch of the second film to create sidewalls on the continuous pair prior to the co-etching step. (3) The method according to (2) above, further comprising removing the sidewalls subsequent to the simultaneous etching step. (4) further comprising removing the masking of the selected portion of the first film and simultaneously etching the selected portion of the first film and the exposed portion of the substrate in a second etching step. The method according to (1) above, which is characterized in that (5) placing a third film between the substrate and the material, selectively removing the first portion of the third film prior to the first etching step, and performing the first etching step. Continuing, but further comprising selectively removing the second portion of the third film prior to the second etching step,
The method according to (4) above. (6) Placing a third film between the substrate and the material, selectively removing the first portion of the third film before the first etching step, and then performing the second etching step. The method according to (4) above, further comprising subsequently selectively removing the second portion of the third film. (7) When the first film is etched at the same time as the substrate, the substrate is etched to a depth equal to π / 2 phase shift when the first film is completely removed. The method according to (4) above, wherein the thickness of one film is selected. (8) When the first film is etched simultaneously with the substrate, when the first film is completely removed, the substrate is etched to a depth equal to π phase shift so that the first film is etched. Is selected, the method according to (1) above. (9) The method of (1) above, wherein the detecting step comprises using laser interferometer endpoint detection in a particular portion of the first film. (10) The masked film remaining in the material when the etching is stopped is located adjacent to the sidewall of the phase shift mask opening, thereby correcting the phase error caused by sidewall scattering. The method according to (1) above.
【００２６】[0026]
【発明の効果】本願発明により、精密なエッチ深さ管理
が可能であり、エッチ・モニタ・フィルムを使用して、
位相シフト・マスクの位相シフト領域を精密に作り出す
ことが容易にできる製造方法が与えられる。また、この
製造方法において使用されたモニタ・フィルムの残留物
が、リソグラフィのパフォーマンスに好影響をもたらす
位相シフト・マスクを与える。According to the present invention, it is possible to precisely control the etching depth, and by using the etch monitor film,
A manufacturing method is provided that facilitates the precise creation of the phase shift regions of a phase shift mask. Also, the residue of the monitor film used in this manufacturing method provides a phase shift mask that positively affects lithographic performance.
【図１】ハイブリッド位相シフト・マスクの平面図であ
る。FIG. 1 is a plan view of a hybrid phase shift mask.
【図２】本発明の製造ステップにおいて生じる図１の断
面図である。2 is a cross-sectional view of FIG. 1 resulting from the manufacturing steps of the present invention.
【図３】本発明の製造ステップにおいて生じる図１の断
面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. 1 that occurs during the manufacturing steps of the present invention.
【図４】本発明の製造ステップにおいて生じる図１の断
面図である。4 is a cross-sectional view of FIG. 1 that occurs during the manufacturing steps of the present invention.
【図５】本発明の製造ステップにおいて生じる図１の断
面図である。5 is a cross-sectional view of FIG. 1 occurring during the manufacturing steps of the present invention.
【図６】本発明の製造ステップにおいて生じる図１の断
面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG. 1 occurring during the manufacturing steps of the present invention.
【図７】本発明の製造ステップにおいて生じる図１の断
面図である。7 is a cross-sectional view of FIG. 1 that occurs during the manufacturing steps of the present invention.
【図８】０、９０および１８０度の多段レベンソン・タ
イプの位相シフト・マスクの平面図である。FIG. 8 is a plan view of a 0, 90 and 180 degree multi-stage Levenson type phase shift mask.
【図９】本発明の製造ステップにおいて生じる図８の断
面図である。9 is a cross-sectional view of FIG. 8 as it occurs during the manufacturing step of the present invention.
【図１０】本発明の製造ステップにおいて生じる図８の
断面図である。10 is a cross-sectional view of FIG. 8 as it occurs during the manufacturing steps of the present invention.
【図１１】本発明の製造ステップにおいて生じる図８の
断面図である。11 is a cross-sectional view of FIG. 8 that occurs during the manufacturing steps of the present invention.
【図１２】本発明の製造ステップにおいて生じる図８の
断面図である。12 is a cross-sectional view of FIG. 8 as it occurs during the manufacturing step of the present invention.
【図１３】０、９０および１８０度の多段レベンソン・
タイプの位相シフト・マスクの平面図である。FIG. 13: Multi-stage Levenson at 0, 90 and 180 degrees
3 is a plan view of a type of phase shift mask. FIG.
【図１４】０、９０および１８０度の多段レベンソン・
タイプの位相シフト・マスクの平面図である。FIG. 14: Multi-stage Levenson at 0, 90 and 180 degrees
3 is a plan view of a type of phase shift mask. FIG.
【図１５】本発明の製造ステップにおいて生じる図８の
断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view of FIG. 8 as it occurs during the manufacturing step of the present invention.
【図１６】本発明の製造ステップにおいて生じる図８の
断面図である。16 is a cross-sectional view of FIG. 8 as it occurs during the manufacturing steps of the present invention.
【図１７】本発明の製造ステップにおいて生じる図８の
断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view of FIG. 8 occurring during the manufacturing steps of the present invention.
【図１８】本発明の製造ステップにおいて生じる図８の
断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view of FIG. 8 occurring during the manufacturing steps of the present invention.
【図１９】本発明が提供する自動整合位相エラー補正を
示すシミュレーション計算の一連のプロットである。FIG. 19 is a series of plots of simulation calculations showing the self-aligned phase error correction provided by the present invention.
フロントページの続き (72)発明者 ルイ・ルー＝チェン・スー アメリカ合衆国12524 ニューヨーク州 （ダッチェス・カウンティ）フィッシュキ ル クロスビー・コート ７ (72)発明者 ポール・ジャー＝ミン・ツァン アメリカ合衆国12603 ニューヨーク州 （ダッチェス・カウンティ）ポーキープシ ー サドル・ロック・ドライブ 50 (72)発明者 チ＝ミン・ユアン アメリカ合衆国78746 テキサス州（トラ ビス・カウンティ）オースチン ポート・ ロイヤル・ドライブ 1902Front Page Continuation (72) Inventor Louis Roux-Chen Sue United States 12524 New York State (Dutches County) Fishkill Crosby Court 7 (72) Inventor Paul Ja-min Tsang United States 12603 New York State (Dutches・ County) Pork Keepie Saddle Rock Drive 50 (72) Inventor Chi-Min Yuan United States 78746 Texas (Travis County) Austin Port Royal Drive 1902
Claims (10)
ィルムを取り付け、 上記第１フィルムの選択した部分をマスクし、 第１のエッチング・ステップにおいて、マスクされてい
ない上記第１フィルムの部分と上記基板の露出部分を同
時に、前記のマスクされていない第１フィルムの部分が
完全に除去されるまでエッチングすることからなるリソ
グラフィ位相シフト・マスクの製造方法であって、 上記のマスクされていない第１フィルムの部分が完全に
除去された時期を検出し、 上記フィルムの部分上での前記エッチングを停止するこ
とからなり、 上記エッチングが停止したときに、上記材料上に上記の
マスクされた第１フィルムが残ることを特徴とする位相
シフト・マスクの製造方法。1. A substrate is provided, an opaque material is placed on the substrate in a predetermined pattern, a first film for etch monitor is attached only on the opaque material, and a selected portion of the first film is attached. Mask, and in a first etching step, simultaneously etch the unmasked portion of the first film and the exposed portion of the substrate until the portion of the unmasked first film is completely removed. A method of manufacturing a lithographic phase shift mask comprising: detecting when the unmasked portion of the first film is completely removed and stopping the etching on the portion of the film. And wherein the masked first film remains on the material when the etching is stopped. Phase shift mask manufacturing method.
料の連続した対の上記第１フィルム上、およびその間に
おき、 上記第２フィルムの指向性エッチングを行って、上記同
時エッチング・ステップ前に、上記連続対上に側壁を作
成することをさらに含んでいることを特徴とする、請求
項１に記載の方法。2. A second film is placed on and between the first pair of consecutive pairs of the patterned opaque material, and a directional etch of the second film is performed prior to the simultaneous etching step. The method of claim 1, further comprising: forming sidewalls on the continuous pair.
て、上記側壁を除去することをさらに含んでいることを
特徴とする、請求項２に記載の方法。3. The method of claim 2, further comprising removing the sidewalls subsequent to the co-etching step.
スキングを除去し、 第２のエッチング・ステップにおいて、上記第１フィル
ムの上記選択部分と該基板の露出部分を同時にエッチン
グすることをさらに含んでいることを特徴とする、請求
項１に記載の方法。4. The method further comprises removing the masking of the selected portion of the first film and simultaneously etching the selected portion of the first film and the exposed portion of the substrate in a second etching step. The method according to claim 1, characterized in that
をおき、 上記第１エッチング・ステップの前に、上記第３フィル
ムの第１部分を選択的に除去し、 上記第１エッチング・ステップに引き続き、ただし、上
記第２エッチング・ステップの前に上記第３フィルムの
第２部分を選択的に除去することをさらに含んでいるこ
とを特徴とする、請求項４に記載の方法。5. Placing a third film between the substrate and the material, selectively removing a first portion of the third film prior to the first etching step, The method of claim 4, further comprising following the steps, but prior to the second etching step, selectively removing a second portion of the third film.
をおき、 上記第１エッチング・ステップの前に、上記第３フィル
ムの第１部分を選択的に除去し、 上記第２エッチング・ステップに引き続いて、上記第３
フィルムの第２部分を選択的に除去することをさらに含
んでいることを特徴とする、請求項４に記載の方法。6. Placing a third film between the substrate and the material, selectively removing a first portion of the third film prior to the first etching step, and removing the second etching film. Following the steps,
The method of claim 4, further comprising selectively removing the second portion of the film.
チされたときに、上記第１フィルムが完全に除去された
時点で、基板がπ／２位相シフトに等しい深さまでエッ
チされるように、上記第１フィルムの厚さが選択されて
いることを特徴とする、請求項４に記載の方法。7. When the first film is simultaneously etched with the substrate, the substrate is etched to a depth equal to π / 2 phase shift when the first film is completely removed, Method according to claim 4, characterized in that the thickness of the first film is selected.
チされたときに、上記第１フィルムが完全に除去された
時点で、基板がπ位相シフトに等しい深さまでエッチさ
れるように、上記第１フィルムの厚さが選択されている
ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。8. When the first film is etched at the same time as the substrate, the substrate is etched to a depth equal to π phase shift when the first film is completely removed. Method according to claim 1, characterized in that the thickness of one film is selected.
定部分においてレーザ干渉計終点検出を使用することか
らなっていることを特徴とする、請求項１に記載の方
法。9. The method of claim 1, wherein the detecting step comprises using laser interferometer end point detection in a particular portion of the first film.
料に残っている前記のマスクされたフィルムが位相シフ
ト・マスクの開口の側壁に隣接して配置されており、こ
れによって側壁散乱によって生じる位相エラーが修正さ
れることを特徴とする、請求項１に記載の方法。10. The masked film remaining in the material when the etching is stopped is positioned adjacent a sidewall of an opening in a phase shift mask, thereby causing a phase error caused by sidewall scattering. The method according to claim 1, characterized in that is modified.
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